【摘要】 动态光散射(DLS)是一种广泛使用的、非侵入性和原位的颗粒尺寸测量方法。然而,测量结果的精度仍在讨论中。

纳米粒子广泛应用于生物材料、润滑添加剂、化妆品等工业领域,旨在改善产品的性能。纳米颗粒的适当应用依赖于颗粒尺寸的原位和精确测量。

 

SEM/TEM对于纳米粒子的观察可能是直观的,但是需要大量的预处理,这导致被测对象的自然形态发生不可预测的变化,尤其是对于液体中的粒子。

 

动态光散射(DLS)是一种众所周知的、非侵入性的原位方法,可以应用于上述情况。动态光散射(DLS)是一种广泛使用的、非侵入性和原位的颗粒尺寸测量方法。然而,测量结果的精度仍在讨论中。

 

理论上,由于米氏散射和粒子间的长距离相互作用,由DLS测量的表观流体直径随散射角而变化。现在使用的大多数商用DLS仪器都是单角度测量,提供90°和更高的两种不同选择。

 

然而,先前的研究表明,即使对于单分散纳米粒子,由于米氏散射以及粒子之间的长距离相互作用,表观扩散系数也随着散射角而变化,这导致了使用DLS方法的粒子尺寸测量结果的角度依赖性。

 

此外,颗粒尺寸、浓度、类型、折光率和电解质都会对尺寸测量结果产生影响。

 

近期研究者建立了一个多角度动态光散射装置[1]。光路中采用了特殊的针孔组和精确的对准设计,提高了信噪比。

 

不仅在激光的出射端,而且在所有散射角度都使用了折射率匹配流体和光束光阑,以避免来自辅助角的不期望的误差光信号,该误差光信号是由玻璃-空气表面反射混合到我们的测量角中引起的。

 

以不同浓度稀释的尺寸为23-500nm的聚苯乙烯胶乳(PSL)颗粒在不同的散射角下进行测试。

 

[1] Huang, L., Sun, M., Gao, S. et al. Precise measurement of particle size in colloid system based on the development of multiple-angle dynamic light scattering apparatus. Appl. Phys. B 126, 162 (2020).

 

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